作者：劉亞(ya) 楠 劉 葵 山東(dong) 農(nong) 業(ye) 大學化學與(yu) 材料科學學院

　　摘 要：針對某些實驗室環境空氣濕度大的問題，對高濕度環境給儀(yi) 器和化學試劑造成的影響以及從(cong) 整體(ti) 到局部降低實驗室濕度的方法進行討論。從(cong) 而達到減少資源的浪費，提高儀(yi) 器和試劑的利用率，節約實驗室運行成本的目的。

　　關(guan) 鍵詞：化學實驗室 空氣濕度 防潮

　　“濕度”是表示大氣幹燥程度的物理量。在一定的溫度下，一定體(ti) 積的空氣裏含有的水汽越少，濕度越小，則空氣越幹燥;水汽越多，濕度越大，則空氣越潮濕。空氣濕度常用絕對濕度、相對濕度、比較濕度等來表示[1]，其中相對濕度應用最廣。空氣濕度的高低，平時並不引人注意，但因空氣濕度過大所造成的損害卻隨處可見。據有關(guan) 資料統計記載，每年因潮濕真菌和氧化腐蝕造成的損失約為(wei) 世界各國總產(chan) 值的3%～4%。

　　化學實驗室是高校教學科研的重要基地，易燃、易爆、腐蝕性、劇毒性等危險化學試劑較多，貴重、精密儀(yi) 器也較多，實驗室的最佳空氣濕度，推薦值為(wei) 40% RH～60% RH。由於(yu) 地域的區別以及實驗室建造條件的不同，有些實驗室長期處在比較潮濕的環境中，空氣濕度會(hui) 影響儀(yi) 器的壽命及穩定性，以及化學試劑的形態和性能等，並導致實驗台和耗材的黴變，甚至會(hui) 造成安全事故的發生。例如2012年3月17日，華南某大學生物催化實驗室發生爆炸並引發火災，初步判斷事故原因是天氣潮濕影響了實驗室儀(yi) 器的正常運轉。因此，控製化學實驗室濕度是十分重要和必要的。

　　1 高濕度對實驗室物品的影響

　　1.1 高濕度對儀(yi) 器的影響

　　當空氣中濕度較高時，水蒸氣會(hui) 在絕緣體(ti) 或是導體(ti) 表麵形成水膜，表麵的離子析出溶入水膜，發生離子遷徙現象，當離子遷徙時，絕緣體(ti) 絕緣性降低，電容器容量減少，晶體(ti) 氧化，導體(ti) 間造成短路故障，燒毀元件，使儀(yi) 器無法正常使用，嚴(yan) 重的時候易造成設備起火或觸電事故[2]。

　　空氣中的水分、氧氣導致金屬產(chan) 生氧化還原反應，反應的結果是金屬因氧化產(chan) 生變化，酥鬆、起層、粉化，使金屬失去應有的性狀。科學研究證明，使金屬氧化而腐蝕的空氣相對濕度臨(lin) 界值為(wei) ：鋼70%，銅60%，鐵63%[3]。將金屬放於(yu) 該臨(lin) 界值以上的濕度環境中，氧化腐蝕速度隨相對濕度的增加而加速。例如pH計機身與(yu) 電極接口部位是銅製成的，濕度過高會(hui) 加速綠色銅鏽的生成，降低了pH計的靈敏度，減少使用壽命，而精密儀(yi) 器如光譜儀(yi) 、電子天平等，即使造成最輕微的氧化，也會(hui) 使靈敏度降低，導致工作性能下降甚至報廢，造成資源的浪費。

　　1.2 高濕度對化學試劑的影響

　　高濕度會(hui) 使很多化學試劑的形態和性質發生改變。有些化學試劑具有潮解性，晶體(ti) 自發吸收空氣中水分子，在固體(ti) 表麵形成飽和溶液，氫氧化鈉在高濕度空氣中潮解，潮解的同時吸收空氣中二氧化碳生成碳酸鈉，無水氯化鈣潮解後變成六水合氯化鈣。高濕度還會(hui) 促使某些試劑分解，如過硫酸銨，受潮分解放出氧氣[4];另外，金屬鈉、鉀、鈣及鎂粉、鋅粉等，遇水反應生成氫氣，並放出大量的熱;酯和鹵代烴氯乙酸乙酷、二氯甲烷、四氯化碳等，遇潮濕空氣水解生成有毒煙霧或有毒氣體(ti) [5]。潮解的進行與(yu) 空氣中相對濕度有直接關(guan) 係，相對濕度越高，潮解速度越快。

　　1.3 高濕度對實驗室其他物品的影響

　　空氣相對濕度大於(yu) 60%真菌即可生長，真菌主要通過孢子來傳(chuan) 播，孢子是肉眼不可見的微粒，體(ti) 積小，重量輕，隨空氣四處流動。當流動的孢子遇到合適的生長環境，就會(hui) 迅速生長繁殖，通過對物品的分解造成對物品的破壞[6]。可被真菌分解的物品有：纖維材料(木材、紙張、棉麻)，如實驗室中的實驗台、濾紙、試劑標簽、抹布等;天然橡膠、油脂等天然物質，如實驗室中乳膠管、膠管及膠塞等;塑料製品(聚氯乙烯、聚氨酯類樹脂、環氧樹脂、丙烯樹脂)，如實驗室中的擔體(ti) 、塑料試劑瓶、攪拌棒等;動植物製皮(絲(si) 綢、毛、皮革);乳膠塗料及黏結劑、氯丁橡膠等合成物質。這些耗材極易受真菌的危害而無法使用。

　　2 應對方法

　　降低化學實驗室的空氣濕度，首先要盡量減少室內(nei) 水汽的堆積，進行用水的操作時，選擇靠近門、窗及抽氣機的水源，以便水汽隨時揮發出去。另外必須從(cong) 整體(ti) 出發、兼顧細節，既要讓室內(nei) 整體(ti) 空間變幹爽，也要加強貴重儀(yi) 器及化學試劑存放點的防潮，這樣才能達到標、本兼治的目的[7]。

　　2.1 實驗室室內(nei) 整體(ti) 空間防潮

　　2.1.1 間歇通風法

　　當室外濕度大的時候，把上風方向的門窗關(guan) 閉，隻開啟下風方向的門窗，以減少水汽進入室內(nei) 。當天氣轉晴朗時，打開所有門窗通風，促進水分蒸發。但中午外麵的空氣濕度處於(yu) 最高值，不宜開窗，應在下午或傍晚，氣候相對幹燥時開窗調節室內(nei) 空氣[8]。

　　2.1.2 幹燥劑吸濕法

　　常用的幹燥劑有氧化鈣，氯化鈣，五氧化二磷，矽膠等。1 kg氧化鈣能吸附空氣中大約0.3 kg水分。陰雨天可用布料多裝些放於(yu) 室內(nei) ，使室內(nei) 空氣保持幹燥。使用時應經常觀察幹燥劑形態，當幹燥劑形態改變時，即已失去吸濕作用，例如氧化鈣變成粉末狀，說明已成氫氧化鈣，應及時更換，以達到持續除濕的目的。

　　2.1.3 利用機器防潮

　　空調不僅(jin) 可以用來調節室內(nei) 溫度，而且可以調節室內(nei) 濕度。 當空調器內(nei) 蒸發器中的製冷劑蒸發時，需要吸收熱量，蒸發器表麵溫度會(hui) 降低很多，室內(nei) 水汽遇冷凝結成水，經出水管排到室外，達到除濕的目的。但空調機的主要作用是製冷，雖可以除濕但其量較小。

　　除濕機工作時由風扇將潮濕空氣抽入機體(ti) 內(nei) ，經過蒸發器時空氣中的水分被冷凝成水珠流到水箱，變幹燥後的空氣排出機體(ti) 外，如此循環來實現除濕[9]。

　　空調與(yu) 除濕機除濕效果明顯，但投入較高。不過雖然增加了投入，但是節省了儀(yi) 器的維修費，減少了事故的發生率，收益還是大於(yu) 支出的。

　　2.2 實驗儀(yi) 器防潮

　　精密儀(yi) 器要放置在通風條件較好的實驗室內(nei) ，經常開機，用機器自身運轉產(chan) 生的熱量來驅散水汽，可以降低儀(yi) 器內(nei) 部的空氣濕度，防止線路板等電子元件受潮。平時在機內(nei) 放置幹燥劑防潮，定期檢查，及時更換;例如在精密電子天平內(nei) 部放置裝有變色矽膠的小燒杯，利用矽膠吸附空氣中的水分，當發現矽膠變色時取出烘幹至藍色，冷卻後放回天平內(nei) 循環使用。短時間不用的儀(yi) 器設備，要用布罩罩好，防止潮氣、灰塵進入;對塗有油層防護的鋼鐵零部件要定期塗油保養(yang) 。如果條件許可，可將需要在幹燥環境下儲(chu) 存的器件放入電子防潮箱中，電子防潮箱是新一代除濕平台，微電腦智能化管理，可滿足各種精密配件和電子器件儲(chu) 存的嚴(yan) 格要求。

　　2.3 化學試劑防潮

　　實驗室內(nei) 化學試劑要分門別類存放，固體(ti) 在上、液體(ti) 在下，酸試劑、堿試劑，還原劑、氧化劑分開，貼好目錄，便於(yu) 使用。

　　首先要保持化學試劑的密封性，使化學試劑與(yu) 外界的潮氣盡量隔絕，其次在放置化學試劑的櫥櫃內(nei) 放置幹燥劑吸收潮氣。不同的化學試劑使用不同的幹燥劑，如放置酸性試劑的櫥櫃，使用五氧化二磷等酸性幹燥劑;堿性試劑的櫥櫃，使用氧化鈣，碳酸鉀等堿性幹燥劑;放置鹽類試劑的櫥櫃，可以使用硫酸鈣，矽膠等中性幹燥劑[10]。不常用的試劑可封蠟保存;對於(yu) 特別容易潮解的化學試劑，可以存放在幹燥器中。應定期檢查受潮易發生危險的化學試劑(如三氯氧磷、氰乙酸乙酯、金屬鈉等)的狀態，以及櫥內(nei) 幹燥劑狀態，發現異常立即處理，及時清除安全隱患。

　　2.4 實驗室內(nei) 真菌的防治

　　勤通風，保持空氣的暢通，可抑製實驗室內(nei) 真菌的滋生。例如經常把實驗台上的櫥門打開通風，降低內(nei) 部空氣濕度。在真菌已經發生的情況下，可以用80%酒精清洗被真菌侵染的地方，如果情況比較嚴(yan) 重，選擇專(zhuan) 門除真菌的清除劑，可保證兩(liang) 年不再被真菌侵染。容易被真菌侵染的耗材，如試紙、濾紙等，需保持耗材的密封性，並經常翻動晾曬，以達到不被真菌危害的目的。

　　3 結束語

　　高校化學實驗室是教學科研的重要場所，在潮氣的侵襲下，儀(yi) 器可能鏽蝕;木製實驗台可能變形;遇潮濕可燃危險化學品易引發火災、爆炸事故。因此，如何降低化學實驗室空氣濕度是需要麵對和克服的問題。我們(men) 對化學實驗室因濕度過高而造成的危害，以及如何應對進行了初步探討，同時也感受到因受客觀環境、資金等諸多因素的限製，對實驗室濕度控製還不盡如人意。如何根據現有條件，達到更好的防潮效果，強化實驗室工作條件，避免事故發生，是眾(zhong) 多實驗室工作者需要進一步探討的問題。

　　參考文獻

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　　[10] 劉宗明.化學實驗操作經驗集錦[M].北京:高等教育出版社,1989.